[发明专利]振子、振荡器、电子设备以及移动体

说明书

技术领域

本发明涉及振子、具有振子的振荡器、电子设备以及移动体。

背景技术

一般公知有具有利用半导体细微加工技术形成的被称为MEMS(Micro Electro Mechanical System)器件的机械可动的构造体的电子机械系统构造体(例如振子、滤波器、传感器、马达等)。在这些MEMS器件中，与以往使用了石英或电介质的振子/谐振器相比，MEMS振子容易组入半导体电路进行制造，有利于细微化、高功能化，因此其利用范围较广。

作为现有的MEMS振子的代表例，公知有在与设置有振子的基板面平行的方向上振动的例如梳型振子和在基板的厚度方向上振动的例如梁型振子等。梁型振子由设置在基板上的固定电极、与基板分离地配置的可动电极等构成，根据振动部的支承方法，梁型振子公知有单臂支承梁型(clamped-free beam)、双臂支承梁型(clamped-clamped beam)、双端自由梁型(free-free beam)等。

关于专利文献1的单臂支承梁型MEMS振子，记载了：在设置在基板主面上的第1电极的侧面部，设置在可动的第2电极的支承部侧的侧面部的角部形成为大致垂直，因此，能够降低由电极形状偏差引起的振动特性的偏差的影响，从而能够得到稳定的振动特性。

专利文献1：日本特开2012-85085号公报

但是，在专利文献1所述的MEMS振子中，支承部为一个，有利于小型化，但由于固定单臂支承梁的支承部的质量较小，因此，由于梁的弯曲振动在支承部中传播而泄漏到整个基板上这样的振动泄漏导致的Q值的下降以及在弯曲振动的应力集中的支承部中产生的热弹性损耗导致的Q值的下降，存在不能得到高Q值、不能得到稳定的振动特性和期望的振动特性的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题的至少一部而完成的，能够作为以下的应用例或方式来实现。

[应用例1]本应用例的振子的特征在于，该振子具有：基板；基部，其配置在所述基板上；以及振动部，其从所述基部沿与所述基板的法线相交的方向延伸，设在俯视所述基板时所述振动部的从所述基部延伸的方向上的长度为L、所述振动部的与从所述基部延伸的方向相交的方向上的长度为W时，所述振动部的尺寸比(L/W)满足0.2≤(L/W)≤7.0的关系。

根据本应用例，通过将振动部的尺寸比(L/W)设为0.2≤(L/W)≤7.0，能够减小因宽度方向的中央朝板厚方向位移的应力集中在振动部的末端部而产生的热弹性损耗和因应力集中在相邻的振动部之间而产生的热弹性损耗，因此，能够得到具有比现有的单臂支承梁结构的振子高的Q值、且具有稳定振动特性和期望振动特性的振子。

[应用例2]在上述应用例的振子中，其特征在于，所述振子具有电极，该电极与所述振动部相对且分离地配置在所述基板上。

根据本应用例，将固定电极设置在与振动部相对的位置，在振动部与固定电极之间施加交流电压时，振动部容易产生与固定电极靠近或远离的振动，因此能够得到具有稳定振动特性的振子。

[应用例3]在上述应用例的振子中，其特征在于，所述尺寸比(L/W)满足0.5≤(L/W)≤1.0的关系。

根据本应用例，通过将振动部24的尺寸比(L/W)设为0.5≤(L/W)≤1.0，能够得到具有120000以上的Q值且具有稳定振动特性和期望振动特性的振子。

[应用例4]在上述应用例的振子中，其特征在于，所述尺寸比(L/W)满足0.62≤(L/W)≤0.8的关系。

根据本应用例，通过将振动部24的尺寸比(L/W)设为0.62≤(L/W)≤0.8，能够得到具有175000以上的Q值且具有稳定振动特性和期望振动特性的振子。

[应用例5]在上述应用例的振子中，其特征在于，所述振动部的所述L在5.0μm≤L≤15.0μm的范围内，而且，所述振动部的与所述基板相交的方向上的长度T在1.0μm≤T≤2.0μm的范围内。

根据本应用例，通过将振动部的长度尺寸L设为5.0μm≤L≤15.0μm的范围内、将振动部的板厚尺寸T设为1.0μm≤T≤2.0μm的范围内，能够得到具有稳定振动特性、实现了低成本且具有比现有的单臂支承梁结构的振子高的Q值的振子。

[应用例6]在上述应用例的振子中，其特征在于，从所述基部辐射状地延伸出4个所述振动部。